TATB

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Štruktúrny vzorec TATB

TATB, chemicky 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzén, C6H6N6O6 je vysoko brizantná trhavina, s veľmi nízkou citlivosťou k mechanickým podnetom. Používa sa predovšetkým na vojenské účely napr. v jadrových zbraniach a ako náplň rakiet zem – vzduch. Širšiemu uplatneniu tejto trhaviny však bránia predovšetkým vysoké výrobné náklady na syntézu.

Fyzikálno chemické vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Chemicky čistý TATB tvoria svetlo žlté kryštály o hustote 1,93 g/cm3 a teplote topenia 350 °C.

Vo vode je prakticky nerozpustný, zle sa rozpúšťa aj vo väčšine bežných organických rozpúšťadlách a preto ho prakticky nemožno čistiť rekryštalizáciou.

Chemicky čistá látka je za normálnej teploty celkom stabilná. Pozvoľný tepelný rozklad začína až pri teplotách nad 300 °C a k spontánnemu explozívnemu rozkladu dochádza až pri 384 °C (teplota vzbuchu).

Pyrotechnické vlastnosti a využitie[upraviť | upraviť zdroj]

Ako výbušnina vykazuje tieto základné vlastnosti:

  • Energia výbuchu: 829 kcal/kg
  • Detonačná rýchlosť: 7 350 – 7 970 m/s (závisí na hustote látky)
  • Kyslíková bilancia: – 55,81 %
  • Teplota vzbuchu: 384 °C
  • Citlivosť k nárazu: 240 cm (5 kg) a 320 cm (2 kg)

TATB má vynikajúce pyrotechnické vlastnosti. Jeho detonačná energia je síce o niečo nižšia než u klasických trhavín ako TNT, hexogén alebo pentrit, vyznačuje sa však minimálne dvojnásobnou stabilitou k mechanickým podnetom. Jedným z uvádzaných dôvodov tejto stability je značne vysoká hodnota zápornej kyslíkovej bilancie v porovnaní s uvedenými trhavinami na báze nitrozlúčenín. Okrem toho je TATB značne stály po stránke chemickej, je odolný voči zvýšenej teplote a výbušné zložky pripravené z TATB vykazujú vysokú mieru reprodukovateľnosti explózie.

Vzhľadom na vyššie uvedenú stabiliu nachádza hlavné uplatnenie predovšetkým tam, kde je treba zaistiť maximálnu bezpečnosť systému až do okamihu vlastnej explózie. Tento faktor je mimoriadne dôležitý pri konštrukcii atómovej bomby a ďalších jadrových zbraní. Pretože vlastnou roznetkou reťazovej reakcie je systém náloží klasickej trhaviny, je nevyhnutné, aby použitá výbušnina bola mechanicky stabilná (aby sa predošlo predčasnej explózii pri mechanickom podnete napr. náraze pri páde alebo zostrelení nosiča jadrovej zbrane). Zároveň musia všetky nálože explodovať v presne určený okamih, aby sa jednotlivé podkritické množstvá jadrového materiálu stretli tak, ako bolo určené teoretickými výpočtami pre maximálny energetický výťažok výslednej reťazovej reakcie. Podľa dostupných údajov je teda veľká časť roznietok súčasne existujúcich jadrových zbraní tvorená práve náložami z TATB.

Podobným prípadom je aj konštrukcia raketových zbraní pre ničenie letiacich cieľov, či už ide o protiletecké rakety alebo obranné protiraketové systémy pre ničenie balistických rakiet vybavených jadrovými hlavicami. Vo všetkých uvedených zbraňových systémoch bývajú základným materiálom výbušné nálože TATB.

Príprava[upraviť | upraviť zdroj]

Existuje niekoľko syntetických postupov pre priemyslovú výrobu TATB, všetky sú však pomerne nákladné a cena výstupného materiálu je tak značne vysoká.

Základným postupom je nitrácia 1,3,5-trichlorbenzenu nitračnou zmesou kyseliny sírovej a kyseliny dusičnej (popr. roztoku alkalického dusičnanu) s vysokým prebytkom H2SO4 za vzniku 1,3,5-trichlor-2,4,6-trinitrobenzenu. Ten potom následnou amináciou plynným amoniakom poskytuje priamo TATB.

Iný postup vychádza z redukcie trinitrotoluénu (TNT), C7H5N3O6 vodíkom rozpusteným v dioxane za vzniku 4-amino-2,4-dinitrotoluénu. Nitráciou tejto látky zmesou HNO3 a H2SO4 získame pentanitroanilín, ktorý reaguje v prostredí dichlormetánu s amoniakom za vzniku TATB.